(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線基地局と複数の無線端末とを含み、前記無線端末の各々が前記無線基地局との間に少なくとも１つの他の無線端末を介してまたは直接に形成されている少なくとも１つのマルチホップルートを介して無線通信を行うマルチホップ無線通信システムであって、
前記無線端末の各々に備えられたタイマー装置が生成する時刻信号を前記無線端末の全てについて同期せしめる時刻信号同期手段と、
前記マルチホップルート毎に異なるアクティブタイミングを、当該マルチホップルートに繋がる無線端末に設定するアクティブタイミング設定手段と、を含み、
前記無線端末は、自身に備えられたタイマー装置の時刻信号を監視し、当該時刻信号が表す時刻が自身に設定されたアクティブタイミングに一致すると検知した場合に自身の無線通信を活性化し、
前記マルチホップルートのうちの少なくとも１つは、前記無線端末が分岐点をなす少なくとも１つの分岐点無線端末を有し、前記分岐点無線端末から少なくとも２つの無線端末に分岐され、前記分岐された一方の無線端末及び他方の無線端末における前記アクティブタイミングが互いに異なり、
前記無線基地局と前記分岐点無線端末との間のアクティブタイミングには、前記一方の無線端末及び前記他方の無線端末のアクティブタイミングの両方が含まれていることを特徴とするマルチホップ無線通信システム。
【請求項２】
前記アクティブタイミング設定手段は、前記アクティブタイミングと共にアクティブ継続時間を設定し、前記無線端末は、自身に設定されたアクティブ継続時間の間だけ自身の無線通信の活性化を継続することを特徴とする請求項１記載のマルチホップ無線通信システム。
【請求項３】
前記マルチホップルートの各々は、前記無線基地局を分岐点として分岐していることを特徴とする請求項１または２記載のマルチホップ無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線基地局並びにこれとマルチホップ通信を行う複数の無線端末を含むマルチホップ無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチホップ無線通信ネットワークにおいては、ある無線端末が発信する無線信号は、直接に無線基地局に送り届けられる場合もあるが、通常、他の無線端末をマルチホップして無線基地局へ送り届けられる。マルチホップ無線通信ネットワークの利用形態の代表例であるセンサーネットワークでは、多数の無線端末を設置する必要から小型化バッテリーを用いた低コスト化が求められる。その一方でセンシングデータを長期間にわたって基地局に通知し続けられるように低消費電力化が求められる。また、保守性の観点からも長期間にわたってバッテリーの交換を不要とする低消費電力化が求められる。
【０００３】
特許文献１は、マルチホップ無線通信を行う無線装置が、自身のＩＤ宛の無線信号が来たときのみ、無線送受信部を起動させることによって低消費電力化を図る技術を開示している（特許文献１の図１参照）。
【０００４】
特許文献２は、低消費電力化を図る仕組みとして、マルチホップ無線通信ネットワークを時間同期化することで待ち受けや送受信時以外は無線部をシャットダウンする技術を開示している。
【特許文献１】特開２００５−３５４６３４号公報
【特許文献２】特開２００７−１１６４０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来技術の如き間欠動作ではネットワーク内の多数の無線端末が同時期に集中してインアクティブからアクティブに変化して無線信号の送信を開始する場合がある。このため、近傍の無線端末同士の無線信号が衝突し、空き待ち時間が発生して効率的な通信ができないという問題がある（図１参照）。例えば、特許文献１に記載される構成において、無線装置３３及び３５の属するマルチホップルートがアクティブ状態となっている期間において無線装置３４及び３６が属するマルチホップルートがアクティブ状態となるタイミングが存在する（特許文献１の段落［００３９］の記載及び図４の内容参照）。その結果、無線装置３３と無線装置３４との間で無線信号が衝突し効率性を妨げる可能性がある。また、特許文献２に記載される構成では、低消費電力化が図られるとしても異なるマルチホップルートにある無線端末同士の無線信号の衝突を回避することはできない。
【０００６】
本発明は以上の問題点に鑑みて考案されたものであり、その目的は、マルチホップ無線通信ネットワークにおける無線端末の低消費電力化を図ると共に通信の効率化を図ったマルチホップ無線通信システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によるマルチホップ無線通信システムは、無線基地局と複数の無線端末とを含み、該無線端末の各々が該無線基地局との間に少なくとも１つの他の無線端末を介してまたは直接に形成されている少なくとも１つのマルチホップルートを介して無線通信を行うマルチホップ無線通信システムであって、該無線端末の各々に備えられたタイマー装置が生成する時刻信号を該無線端末の全てについて同期せしめる時刻信号同期手段と、該マルチホップルート毎に異なるアクティブタイミングを、当該マルチホップルートに繋がる無線端末に設定するアクティブタイミング設定手段と、を含み、該無線端末は、自身に備えられたタイマー装置の時刻信号を監視し、当該時刻信号が表す時刻が自身に設定されたアクティブタイミングに一致すると検知した場合に自身の無線通信を活性化し、当該マルチホップルートのうちの少なくとも１つは、当該無線端末が分岐点をなす少なくとも１つの分岐点無線端末を有し、当該分岐点無線端末から少なくとも２つの無線端末に分岐され、当該分岐された一方の無線端末及び他方の無線端末における当該アクティブタイミングが互いに異なり、当該無線基地局と当該分岐点無線端末との間のアクティブタイミングには、当該一方の無線端末及び当該他方の無線端末のアクティブタイミングの両方が含まれていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によるマルチホップ無線通信システムによれば、マルチホップ無線通信ネットワークにおける無線端末の低消費電力化が図られると共に通信の効率化が図られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施例について添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
＜第１の実施例＞  
図２は、第１の実施例を示し、本発明によるマルチホップ無線通信システム１００の全体の構成を示している。無線基地局１０を起点すなわち分岐点として分岐する４つのマルチホップルートＲ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４が形成されている。マルチホップルートＲ１には無線端末１１、無線端末１２及び無線端末１３が線状に無線経路で繋がれている。マルチホップルートＲ２には無線端末２１、無線端末２２及び無線端末２３が線状に無線経路で繋がれている。マルチホップルートＲ３には無線端末３１、無線端末３２、無線端末３３及び無線端末３４が線状に無線経路で繋がれている。さらに、マルチホップルートＲ４には無線端末４１、無線端末４２及び無線端末４３が線状に無線経路で繋がれている。マルチホップルート数は、無線基地局１０と直接通信可能な無線端末数に一致し、本実施例では無線端末１１、無線端末２１、無線端末３１及び無線端末４１の数の４つである。マルチホップルートＲ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４の各々に繋がる無線端末の認識または設定は、無線基地局１０に対して手動によりなされてもよいし、あるいは「IEEE 802.11s Draft Standard」、「RFC3562 AODV」または「RFC3626 OLSR」に規定される技術を用いて無線基地局１０が各無線端末とネゴシエーションを行うことで自動的になされてもよい。
【００１０】
無線端末１１〜１３、２１〜２３、３１〜３４及び４１〜４３の各々は基本的に同一の機能を備え、例えば温度や湿度等のセンサデータを収集して無線基地局１０にマルチホップ送信する。無線基地局１０は、マルチホップ無線通信システム１００全体を管理すると共に、各無線端末から送信されたデータを収集する。
【００１１】
図３は、無線基地局及び無線端末の内部構成を示している。ここで、無線端末１１は、図２に示された複数の無線端末を代表して示されている。無線端末１１は、無線通信部６１、センサ機能部６２と、動作制御部６３と、同期タイマー６４と、ルートテーブル６５とを含む。無線通信部６１は、例えば温度や湿度等のセンサデータを無線基地局１０に送信すると共に、無線基地局１０から通知されるアクティブタイミングやアクティブ継続時間を受信する機能を備える。無線通信部６１は、また、他の無線端末から送信されたセンサデータを無線基地局１０に向けて転送する、或いは無線基地局１０から通知されたアクセスタイミングを、宛先無線端末に向けて転送するマルチホップを実現する機能を備える。センサ機能部６２は、無線端末の主要機能であるセンサデータを取得する機能を備える。
【００１２】
動作制御部６３は、無線基地局１０からの指令あるいは無線基地局１０との間のネゴシエーションを経て自身のマルチホップルートをルートテーブル６５に設定する機能や、設定したルートテーブル６５の内容に従って無線通信部６１のマルチホップ通信の態様を制御する機能を備える。動作制御部６３は、また、同期タイマー６４が生成する時刻信号を監視し、当該時刻信号が表す時刻が、自身に通知及び設定されたアクティブタイミングに一致すると検知した場合に、端末自身の動作を活性化すなわちアクティブまたは非活性化すなわちインアクティブの何れかに制御する機能を備える。動作状態がアクティブに制御されるとセンサデータの送信が開始されアクティブ継続時間に亘って継続される。動作状態がインアクティブに制御されるとセンサデータの送信が停止して待ち状態にされる。
【００１３】
無線基地局１０は、無線通信部５１と、データ処理部５２と、ネットワーク管理部５３と、ルートテーブル５４と、同期タイマー５５とを含む。無線通信部５１は、各無線端末にアクティブタイミング及びアクティブ継続時間をマルチホップ送信すると共に、センサデータを各無線端末からマルチホップ受信する機能を備える。データ処理部５２は、各無線端末から受信したセンサデータを蓄積処理または統計処理する等のデータ処理を行う機能を備える。ネットワーク管理部５３は、マルチホップ無線通信システム１００に含まれる全無線端末の同期タイマーの時刻信号が刻む時刻を同期化して共通の同期時間（SYNC-T）に設定する機能と共に、ルートテーブル５４の設定内容に応じてマルチホップルート毎に当該マルチホップルートに繋がる無線端末に対してアクティブタイミング及びアクティブ継続時間を設定する機能を備える。
【００１４】
尚、ネットワーク管理部５３は、無線端末の新たな帰属や離脱に応じて、マルチホップルートを設定し、各マルチホップルートにマルチホップルート番号を付与してマルチホップルート毎のアクティブタイミングを算出し、これをルートテーブル５４に自動的に設定する手段を備えてもよい。
【００１５】
無線基地局１０に備えられる同期タイマー５５と無線端末１１に備えられる同期タイマー６４とが用いられることで、マルチホップ無線通信システム１００全体の時刻信号が同期化される。この同期化の実現方法としては、例えば、ANSI/IEEE Std 802.11, 1999 Edition Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY)Specifications(IEEE 802.11)に記載される、ビーコンフレーム内のタイムスタンプを利用した時刻同期機能（TSF：Timing Synchronization Function）が用いられ得る。
【００１６】
図４は、図３に示されたルートテーブルの構成例を示している。ルートテーブル５４は、マルチホップルート毎に、ルート内端末数（Ｎ）、ルート内端末識別、アクティブタイミング間隔（ACT-P）と、アクティブタイミング（ACT-T）及びアクティブ期間（ACT-Ｃ）が設定される。例えば、マルチホップルートＲ１のマルチホップルート番号を１とすると、マルチホップルートＲ１には、ルート内端末数（Ｎ=3）、ルート内端末識別（11, 12, 13）、アクティブタイミング間隔（ACT-P=800）、アクティブタイミング（ACT-T=100）及びアクティブ継続時間（ACT-Ｃ=100）が設定されている。
【００１７】
図５は、図４に示されたルートテーブルの内容に従ったアクティブタイミングの例を示している。ここで、横軸は同期時間（SYNC-T）の経過を示している。縦軸はマルチホップルートＲ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４毎のアクティブタイミングを矢印↑で示している。例えば、マルチホップルートＲ１について見ると、同期時間上の時点（ACT-T1）でマルチホップルートＲ１における全ての無線端末１１、１２及び１３（図２参照）が同時にインアクティブからアクティブに状態遷移される。
【００１８】
マルチホップルート毎にアクティブタイミングを決定する方法は、マルチホップルート数、マルチホップルート番号、アクティブタイミング間隔からなる各種パラメータから算出され得る。アクティブタイミング間隔は、１つのアクティブタイミングと次のアクティブタイミングとの間の時間差であり、マルチホップ無線通信ネットワークを利用するアプリケーションの要求仕様に従って任意に設定され得る。例えば、ある特定場所の温度や湿度などを継続的に監視するアプリケーションであるならば、当該温度や湿度のセンシングデータを収集する時間間隔がこのアクティブタイミング間隔であり、温度や湿度の変化をどのくらいの精度で測定し、そしてそれをどのくらい蓄積し、無線基地局へ送るかにより決まる値である。
【００１９】
図６は、アクティブタイミングをマルチホップルート毎に算出する方法を説明している。ここで、マルチホップルート数をＮとし、マルチホップルート番号をｎ（ｎ＝１〜Ｎ）とし、アクティブタイミング間隔をＡＣＴ−Ｐとし、同期時間をＳＹＮＣ−Ｔとする。アクティブタイミング間隔ＡＣＴ−Ｐは、上記したようにアプリケーションが要求する値として定義されるが、マルチホップルート数Ｎで割り切れる間隔であることが望ましく、任意に決めた１つの値に固定するのではなく、Ｎの数に合わせある程度可変できることが望ましい。
【００２０】
まず以下の式が成立するＳＹＮＣ−ＴをＡＣＴ−Ｔとする。
【００２１】
ｍｏｄ（ＳＹＮＣ−Ｔ，ＡＣＴ−Ｐ）＝０
すなわち、ＳＹＮＣ−ＴをＡＣＴ−Ｐで除算して余りを０とするＳＹＮＣ−Ｔの時刻列をＡＣＴ−Ｔとする。さらに、マルチホップルート番号ｎ毎のアクティブタイミングをＡＣＴ−Ｔｎとすると、ＡＣＴ−Ｔｎは以下の式で表される。
【００２２】
ＡＣＴ−Ｔｎ＝ＡＣＴ−Ｔ＋（ＡＣＴ−Ｐ÷Ｎ）＊（ｎ−１）
図６を参照して具体例を説明すると、マルチホップルート数Ｎを２としアクティブタイミング間隔ＡＣＴ−Ｐを８００とした場合に、ｍｏｄ（ＳＹＮＣ−Ｔ，８００）＝０が成立するＳＹＮＣ−Ｔの時刻列ＡＣＴ−Ｔは、０，８００，１６００・・・となる。よってマルチホップルート番号１（つまりｎ＝１）のアクティブタイミングＡＣＴ−Ｔ１は、ＡＣＴ−Ｔ＋（８００÷２）＊０であり、０，８００，１６００・・・となる。またマルチホップルート番号２（つまりｎ＝２）のアクティブタイミングＡＣＴ−Ｔ２は、ＡＣＴ−Ｔ＋（８００÷２）＊１であり、４００，１２００，２００・・・となる。
【００２３】
以上の第１の実施例において、無線基地局は複数のマルチホップルートに対して各々異なるアクティブタイミングを与え各マルチホップルートがアクティブになる時間を違えることで互いの干渉を無くし送信した無線信号（フレーム）の衝突を防いでいる。これにより、各無線端末は、待ち時間がなくなる共にマルチホップ通信を効率よく終わらせ早期にアクティブからインアクティブへ移行することで低消費電力を実現している。
＜第２の実施例＞
第２の実施例では、無線端末のアクティブ継続時間とアクティブタイミング間隔と双方を考慮してマルチホップルートの最大数を算出することでこれを制限し無線端末のアクティブ継続時間が異なるマルチホップルート間で重複するのを避ける運用形態が説明される。
【００２４】
図７は、マルチホップルート毎のアクティブ継続時間の重複の様子を示している。ここで、マルチホップルートＲ１がアクティブな状態を継続しているにも関らず、また別のマルチホップルートＲ２がアクティブになるならば、アクティブな状態が重複して双方の通信は干渉してしまう可能性が生じる。アクティブ継続時間の長短はマルチホップ無線通信ネットワーク上で動作するアプリケーションの要求仕様により決定される。例えばアプリケーションがセンサーネットワークならば、必要なアクティブ継続時間は、センシングデータを収集し通信に必要なフレームを組立てた上で当該フレームを無線信号としてマルチホップで無線基地局まで到達せしめるのに必要な時間である。
【００２５】
図８は、第２の実施例におけるマルチホップ無線通信システム１００の全体の構成を示している。ここで、無線端末１１と無線端末１２との間における通信必要時間をＡ、無線端末１２と無線端末１３との間の通信必要時間をＢ、無線端末１３と無線基地局との間の通信必要時間をＣとする。通信必要時間Ａは、無線端末１３が自発的に生成したフレームを無線信号として無線端末１２に送信する時間を含む。通信必要時間Ｂは、無線端末１２が自発的に生成したフレームを無線端末１１に向けて送信する時間だけでなく、無線端末１３が送信したフレームを無線端末１１に向けてマルチホップ転送する時間を含む。同様に、通信必要時間Ｃも、無線端末１１が自発的に生成したフレームを無線基地局１０向けて送信する時間だけでなく、無線端末１２や無線端末１３が送信したフレームを基地局１０に向けてマルチホップ転送する時間を含む。
【００２６】
以上の通信必要時間Ａ、通信必要時間Ｂ及び通信必要時間Ｃを前提とすると、図７に示されるように、必要なアクティブ継続時間はＡ＋Ｂ＋Ｃとなる。つまり、１つのマルチホップルートに属する全無線端末は、同一のアクティブタイミングからアクティブ継続時間が経過した後に、再びインアクティブへ移行しなければならない。
【００２７】
図９は、マルチホップルート最大数を求める方法を説明している。ここで、アクティブ状態が各無線マルチホップルート間で重ならないように制御するためには、以下のようにマルチホップルート数を制限する。ここで、マルチホップルート最大数をＮｍａｘとし、アクティブ継続時間をＡＣＴ−Ｃとし、アクティブタイミング間隔をＡＣＴ−Ｐとする。
【００２８】
ＡＣＴ−Ｐ÷Ｎｍａｘ≧ＡＣＴ−Ｃ
Ｎｍａｘ≦ＡＣＴ−Ｐ÷ＡＣＴ−Ｃ
これが成立するＮｍａｘにマルチホップルート数に制限した場合、アクティブタイミング間隔内に、Ｎｍａｘ数のマルチホップルートが互いに重複せずアクティブな状態を必要な時間だけ継続することができ、良好な通信を得ることができる。
【００２９】
図９を参照して具体例を説明すると、同期時間ＳＹＮＣ−Ｔは０から開始し、１００刻みにカウントしている状態を示している。またアクティブ継続時間ＡＣＴ−Ｃは１００であり、このマルチホップ無線通信ネットワークを利用するアプリケーションは、通知情報の収集、フレームの生成及びマルチホップ通信の合計時間が１００以下であることを示している。次にアクティブタイミング間隔ＡＣＴ−Ｐは８００であり、８００の時間間隔でアクティブに変化するタイミングになることを示している。以上の条件において、マルチホップルート最大数Ｎｍａｘは、８００÷Ｎｍａｘ≧１００を満足する必要があり、Ｎｍａｘが８以下と導出される。
【００３０】
以上の第２の実施例において、複数のマルチホップルートに対してそれぞれ異なるアクティブタイミングを与える時、アクティブ継続時間とアクティブタイミング間隔を考慮した最大マルチホップルート数を算出してマルチホップルート数を制限することでマルチホップルート間の干渉をより徹底して無くし通信効率をより向上させている。
【００３１】
尚、第２の実施例の変形例として、無線基地局が直接通信可能な無線端末数が存在する位置を把握するなどして、同時に２つ以上の無線マルチホップルートをアクティブにする形態も可能である。例えば、無線基地局を中心にして１８０度反対に位置するマルチホップルートは同時にアクティブにされても互いに干渉する可能性は少ない。そこで、同時に２つ以上の無線マルチホップルートをアクティブにする形態も可能である。
＜第３の実施例＞
第３の実施例では、マルチホップルートが途中分岐する場合、分岐を考慮したアクティブタイミングを設定しなければ、分岐先における通信は互いに干渉する可能性が高くなる。第３の実施例では、マルチホップルートの分岐を考慮してアクティブタイミングを割り当てる運用形態が説明される。
【００３２】
図１０は、第３の実施例を示し、マルチホップ無線通信システム１００の全体の構成を示している。ここで、無線基地局１０から無線端末１１、１２及び１３に至る１つのマルチホップルートが形成されているが、無線端末１３から先は無線端末１４１及び１４２の２つのルートに分岐しており、また無線端末１４２から先はさらに無線端末１５１及び１５２の２つのルートに分岐している。このような場合、無線端末１３から先には、無線端末１４１へのルート、無線端末１４２及び１５１へのルート、無線端末１４２及び１５２へのルートと、３つのルートが存在していることになる。もしこのような分岐を考慮せず、第１の実施例や第２の実施例を適用した場合、分岐先におけるアクティブ時間が重複するため、互いの通信の干渉が発生する可能性が高くなり、その効果が下がるものと推測される。
【００３３】
以上の運用形態では、事実上３つのマルチホップルートＲ１、Ｒ２及びＲ３が存在すると見做される。すなわち、マルチホップルートＲ１は、無線基地局１０−無線端末１１−１２−１３−１４２−１５１に至るルートである。マルチホップルートＲ２は、無線基地局１０−無線端末１１−１２−１３−１４２−１５２に至るルートである。マルチホップルートＲ３は、無線基地局１０−無線端末１１−１２−１３−１４１に至るルートである。
【００３４】
そこで、本第３の実施例においては、無線端末１１がマルチホップ無線通信システムに新たに帰属する際にあるいは無線端末１４１、１４２、１５１及び１５２が新たに帰属する際に、無線基地局１０においてマルチホップルートが分岐することを認識し、かかる認識に基づいてマルチホップルートをルートテーブル５４に設定する（図１２参照）。
【００３５】
無線基地局１０がマルチホップルートの先に分岐があることを知る手段としては、例えば分岐元の無線端末が分岐情報をフレームに組立て、これを無線基地局へ通知する方法が考えられる。また、無線基地局１０が分岐先の無線端末に対してアクティブタイミングを通知する手段としては、第１や第２の実施例のように無線基地局から分岐点をなす無線端末にまで通知すると共に、当該分岐点をなす無線端末がさらにそのアクティブタイミングの情報を分岐先の無線端末へ転送する方法が考えられる。
【００３６】
図１１は、マルチホップルート毎のアクティブタイミングを算出する方法を説明している。ここで、同期時間ＳＹＮＣ−Ｔは０から開始し、１００刻みにカウントしている状態を示している。またアクティブ継続時間ＡＣＴ−Ｃは１００であり、このマルチホップ無線通信ネットワークを利用するアプリケーションが通知情報の収集、フレームの生成及びマルチホップ通信の合計時間として１００以下を要することを示している。
【００３７】
また、無線端末毎のアクティブ継続時間は、無線端末１１、１２及び１３について各々ＡＣＴ−Ｃ１１、ＡＣＴ−Ｃ１２及びＡＣＴ−Ｃ１３であり、無線端末１４２についてＡＣＴ−Ｃ１４２であり、無線端末１４１、１５１及び１５２について各々ＡＣＴ−Ｃ１４１、ＡＣＴ−Ｃ１５１及びＡＣＴ−Ｃ１５２であるとする。そして各無線端末のアクティブタイミングは、ＡＣＴ−Ｔ１、ＡＣＴ−Ｔ２及びＡＣＴ−Ｔ３であるとする。すなわち、マルチホップルートＲ１に対してアクティブタイミングＡＣＴ−Ｔ１、マルチホップルートＲ２に対してアクティブタイミングＡＣＴ−Ｔ２、マルチホップルートＲ３に対してアクティブタイミングＡＣＴ−Ｔ３が割り当てられる。
【００３８】
ここで無線端末１１、１２、１３は、全マルチホップルートに共通して帰属する端末であり、各アクティブタイミングＡＣＴ−Ｔ１、ＡＣＴ−Ｔ２、ＡＣＴ−Ｔ３から１００のアクティブ状態の継続すなわち合計３００の継続が必要となる。また無線端末１４２は、マルチホップルートＲ１、Ｒ２に共通して帰属する端末であるため、アクティブタイミングＡＣＴ−Ｔ１、ＡＣＴ−Ｔ２から１００のアクティブ状態の継続すなわち合計２００の継続が必要である。そして無線端末１５１はＡＣＴ−Ｔ１から１００、無線端末１５２はＡＣＴ−Ｔ２から１００、無線端末１４１はＡＣＴ−Ｔ３から１００のアクティブ状態を継続する必要がある。
【００３９】
以上の第３の実施例において、分岐したマルチホップルートに対して追加的に分岐分のアクティブタイミングを割り当てることで、分岐先の通信を含めてルート間の干渉を抑えることができ、送信したフレームの衝突を防ぐことで、通信の効率を向上させることかできる。また分岐元及び分岐先の無線端末がマルチホップ通信を効率よく終わらせることで、早期にアクティブからインアクティブへ移行して低消費電力化が実現される。
【００４０】
尚、以上ではアクティブタイミングを連続した３つ、すなわちＡＣＴ−Ｔ１、ＡＣＴ−Ｔ２及びＡＣＴ−Ｔ３とする形態が説明されたが、本発明の実施形態においてアクティブタイミングは連続する必要はなく、あるアクティブタイミングから一旦インアクティブに変化した後、時間をおいてまた別のアクティブタイミングが割り当てられてもよい。
【００４１】
以上の複数の実施例から明らかなように、本発明の特徴は、マルチホップ無線通信ネットワークにおいて無線基地局が無線端末におけるインアクティブからアクティブへの変化するタイミングをマルチホップルート毎に制御することにある。かかる特徴により、同時刻の通信の集中を避け、衝突や通信待ち時間を減らすことで、無線端末の消費電力化を抑えると共に、通信の効率化を実現している。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明によるマルチホップ無線通信システムは、温度や湿度をセンシングするセンサデータネットワークのみならず、無線端末において得られるデータを無線基地局にマルチホップ送信する多様なマルチホップ無線通信システムに適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】従来のマルチホップ無線通信システムを示すブロック図である。
【図２】第１の実施例を示し、マルチホップ無線通信システムの全体の構成を示すブロック図である。
【図３】無線基地局及び無線端末の内部構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示したルートテーブルの構成例を示す図である。
【図５】図４に示したルートテーブルの内容に従ったアクティブタイミングの例を示すチャート図である。
【図６】アクティブタイミングをマルチホップルート毎に算出する方法を説明するチャート図である。
【図７】マルチホップルート毎のアクティブ継続時間の重複の様子を示すチャート図である。
【図８】第２の実施例におけるマルチホップ無線通信システムの全体の構成を示すブロック図である。
【図９】マルチホップルート最大数を求める方法を説明するチャート図である。
【図１０】第３の実施例を示し、マルチホップ無線通信システムの全体の構成を示すブロック図である。
【図１１】マルチホップルート毎のアクティブタイミングを算出する方法を説明するチャート図である。
【図１２】第３の実施例におけるルートテーブルの構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０  無線基地局
１１〜４３、１４１、１４２、１５１、１５２  無線端末
５１  無線通信部
５２  データ処理部
５３  ネットワーク管理部
５４  ルートテーブル
５５  同期タイマー
６１  無線通信部
６２  センサ機能部
６３  動作制御部
６４  同期タイマー
１００ マルチホップ無線通信システム
Ｒ１〜Ｒ４  マルチホップルート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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